奧氏體不銹鋼非熔透激光疊焊工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2022-06-02 22:35
板式換熱器作為一種高效的換熱設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于熱電、食品、醫(yī)藥、余熱回收和石油化工等領(lǐng)域。奧氏體不銹鋼以其良好的耐熱性、耐腐蝕性及冷、熱加工性能被廣泛使用于板式換熱器的生產(chǎn)制造。論文針對(duì)換熱器板片電阻點(diǎn)焊引起的飛濺問題,利用激光焊接技術(shù)所具有的焊接變形小、焊接速度快及接頭力學(xué)性能高等優(yōu)點(diǎn),提出了奧氏體不銹鋼的非熔透型激光疊焊方法。本文采用8kW的碟片激光器以板式換熱器用2mm的304奧氏體不銹鋼為對(duì)象進(jìn)行激光焊接工藝研究,探究了激光焊接工藝參數(shù)的變化對(duì)焊縫形貌與力學(xué)性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):低焊接速度和高激光功率均導(dǎo)致焊縫表面不平整和飛濺等現(xiàn)象,接頭拉剪性能伴隨著結(jié)合面寬度增大而增大。隨著離焦量的增大,焊縫表面氧化變色程度逐漸減輕,而熔深顯著減小。低保護(hù)氣體流量不能達(dá)到隔絕空氣的效果,導(dǎo)致焊縫上表面發(fā)生氧化,而保護(hù)氣體流量過大導(dǎo)致結(jié)合面寬度變窄,降低焊縫的力學(xué)性能。從而得出理想工藝參數(shù)組合:焊接速度1.5m/min,激光功率2.5kW,離焦量+4mm,保護(hù)氣體流量30L/min。進(jìn)一步研究了非熔透激光焊接氣孔的抑制方法,通過調(diào)整特殊焊接工藝探求抑制氣孔的措施,并對(duì)激光深熔焊接氣孔的形成...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 奧氏體不銹鋼的性質(zhì)
1.3 激光焊接技術(shù)特性及研究現(xiàn)狀
1.3.1 激光焊接技術(shù)特點(diǎn)
1.3.2 激光焊接氣孔產(chǎn)生機(jī)理
1.3.3 激光焊接研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究目的及主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.1 焊接試驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.2 焊縫質(zhì)量檢測及其設(shè)備
2.3 本章小結(jié)
第3章 工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭質(zhì)量影響
3.1 焊接速度對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.1.1 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.1.2 焊接速度對(duì)拉伸性能的影響
3.2 激光功率對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.2.1 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
3.2.2 激光功率對(duì)拉伸性能的影響
3.3 離焦量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.3.1 離焦量對(duì)焊縫成形的影響
3.3.2 離焦量對(duì)拉伸性能的影響
3.4 保護(hù)氣體流量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.4.1 保護(hù)氣體流量對(duì)焊縫成形的影響
3.4.2 保護(hù)氣體流量對(duì)拉伸性能的影響
3.5 焊接接頭組織與性能
3.5.1 焊接接頭組織分析
3.5.2 焊縫顯微硬度分析
3.5.3 拉伸性能與接頭斷口分析
3.5.4 焊接氣孔缺陷分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 特殊工藝對(duì)非熔透激光疊焊接頭質(zhì)量的影響
4.1 激光傾斜角度對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.1.1 激光傾斜角度對(duì)焊縫成形的影響
4.1.2 激光傾斜角度對(duì)拉伸性能的影響
4.1.3 激光傾斜角度對(duì)焊縫組織的影響
4.1.4 激光傾斜角度對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.2 板間間隙量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.2.1 板間間隙量對(duì)焊縫形貌的影響
4.2.2 板間間隙量對(duì)拉伸性能的影響及斷口分析
4.2.3 板間間隙量對(duì)焊縫組織的影響
4.2.4 板間間隙量對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.3 脈沖激光對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.3.1 脈沖頻率對(duì)焊縫形貌的影響
4.3.2 脈沖頻率對(duì)力學(xué)性能的影響
4.3.3 脈沖頻率對(duì)焊縫組織的影響
4.3.4 脈沖頻率對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.4 輔助超聲對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.4.1 超聲功率對(duì)焊縫形貌的影響
4.4.2 超聲功率對(duì)接頭組織的影響
4.4.3 超聲功率對(duì)力學(xué)性能的影響
4.4.4 超聲功率對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼車體搭接接頭激光非熔透焊接工藝及其拉剪性能[J]. 溫鵬,鄔瑞峰,王秀義,安吉,王小龍,張炎. 中國機(jī)械工程. 2017(11)
[2]奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕斷裂分析[J]. 呂旭偉,周海波. 電焊機(jī). 2016(11)
[3]SUS301L不銹鋼非熔透型激光搭接焊的疲勞特性分析[J]. 朱國仁,陳松,李蒙蒙. 焊接學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]Inconel 625堆焊接頭組織與性能分析[J]. 秦建,王麗,黑鵬輝,陳巨輝,馬偉敬,王慶江,呂曉春,徐玉君. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2015(01)
[5]全焊接板式換熱器發(fā)展綜述[J]. 欒輝寶,陶文銓,朱國慶,陳斌,王崧. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2013(09)
[6]制造重整反應(yīng)器用奧氏體不銹鋼S30409的焊接[J]. 龐忠. 甘肅科技. 2013(12)
[7]激光焊接技術(shù)綜述[J]. 鄭喜軍. 河南科技. 2013(07)
[8]焊接工藝參數(shù)對(duì)低碳鋼CO2激光深熔焊接氣孔形成的影響[J]. 陳高,高子英. 金屬學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]保護(hù)氣體對(duì)不銹鋼光纖激光焊接的影響[J]. 李耿,張林,高明,曾曉雁. 熱加工工藝. 2011(23)
[10]非熔透激光搭接焊薄鋼板的試驗(yàn)研究[J]. 陳根余,陳明,李時(shí)春,譚立鵬. 激光技術(shù). 2011(05)
博士論文
[1]鋁合金光纖激光及其復(fù)合焊接的等離子體行為與工藝研究[D]. 王軍.華中科技大學(xué) 2012
[2]軌道客車用SUS301L奧氏體不銹鋼激光疊焊技術(shù)研究[D]. 劉佳.長春理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中厚板304不銹鋼激光-MIG復(fù)合焊工藝研究[D]. 韓麗梅.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究[D]. 王夏莉.北京交通大學(xué) 2016
[3]全焊接板式換熱器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 何志偉.上海交通大學(xué) 2014
[4]SUS304奧氏體不銹鋼薄板高速激光焊接技術(shù)研究[D]. 謝模宇.華中科技大學(xué) 2014
[5]SUS304不銹鋼薄板激光焊接工藝及接頭性能研究[D]. 李慶.華中科技大學(xué) 2014
[6]T型結(jié)構(gòu)激光深熔焊接過程中小孔型氣孔形成機(jī)理研究[D]. 李希彬.上海交通大學(xué) 2014
[7]動(dòng)車組奧氏體不銹鋼激光焊接工藝及性能基礎(chǔ)研究[D]. 林基安.北京交通大學(xué) 2012
[8]SUS301L奧氏體不銹鋼激光焊接頭組織與力學(xué)性能的研究[D]. 陳慶雷.吉林大學(xué) 2012
[9]大功率盤形激光焊熔池圖像三維表面重構(gòu)及特征分析[D]. 楊永琛.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[10]殷鋼厚板材料激光焊接技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹波.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3653214
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 奧氏體不銹鋼的性質(zhì)
1.3 激光焊接技術(shù)特性及研究現(xiàn)狀
1.3.1 激光焊接技術(shù)特點(diǎn)
1.3.2 激光焊接氣孔產(chǎn)生機(jī)理
1.3.3 激光焊接研究現(xiàn)狀
1.4 本論文研究目的及主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.1 焊接試驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.2 焊縫質(zhì)量檢測及其設(shè)備
2.3 本章小結(jié)
第3章 工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭質(zhì)量影響
3.1 焊接速度對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.1.1 焊接速度對(duì)焊縫成形的影響
3.1.2 焊接速度對(duì)拉伸性能的影響
3.2 激光功率對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.2.1 激光功率對(duì)焊縫成形的影響
3.2.2 激光功率對(duì)拉伸性能的影響
3.3 離焦量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.3.1 離焦量對(duì)焊縫成形的影響
3.3.2 離焦量對(duì)拉伸性能的影響
3.4 保護(hù)氣體流量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
3.4.1 保護(hù)氣體流量對(duì)焊縫成形的影響
3.4.2 保護(hù)氣體流量對(duì)拉伸性能的影響
3.5 焊接接頭組織與性能
3.5.1 焊接接頭組織分析
3.5.2 焊縫顯微硬度分析
3.5.3 拉伸性能與接頭斷口分析
3.5.4 焊接氣孔缺陷分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 特殊工藝對(duì)非熔透激光疊焊接頭質(zhì)量的影響
4.1 激光傾斜角度對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.1.1 激光傾斜角度對(duì)焊縫成形的影響
4.1.2 激光傾斜角度對(duì)拉伸性能的影響
4.1.3 激光傾斜角度對(duì)焊縫組織的影響
4.1.4 激光傾斜角度對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.2 板間間隙量對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.2.1 板間間隙量對(duì)焊縫形貌的影響
4.2.2 板間間隙量對(duì)拉伸性能的影響及斷口分析
4.2.3 板間間隙量對(duì)焊縫組織的影響
4.2.4 板間間隙量對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.3 脈沖激光對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.3.1 脈沖頻率對(duì)焊縫形貌的影響
4.3.2 脈沖頻率對(duì)力學(xué)性能的影響
4.3.3 脈沖頻率對(duì)焊縫組織的影響
4.3.4 脈沖頻率對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.4 輔助超聲對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響
4.4.1 超聲功率對(duì)焊縫形貌的影響
4.4.2 超聲功率對(duì)接頭組織的影響
4.4.3 超聲功率對(duì)力學(xué)性能的影響
4.4.4 超聲功率對(duì)焊縫氣孔率的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼車體搭接接頭激光非熔透焊接工藝及其拉剪性能[J]. 溫鵬,鄔瑞峰,王秀義,安吉,王小龍,張炎. 中國機(jī)械工程. 2017(11)
[2]奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕斷裂分析[J]. 呂旭偉,周海波. 電焊機(jī). 2016(11)
[3]SUS301L不銹鋼非熔透型激光搭接焊的疲勞特性分析[J]. 朱國仁,陳松,李蒙蒙. 焊接學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]Inconel 625堆焊接頭組織與性能分析[J]. 秦建,王麗,黑鵬輝,陳巨輝,馬偉敬,王慶江,呂曉春,徐玉君. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2015(01)
[5]全焊接板式換熱器發(fā)展綜述[J]. 欒輝寶,陶文銓,朱國慶,陳斌,王崧. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2013(09)
[6]制造重整反應(yīng)器用奧氏體不銹鋼S30409的焊接[J]. 龐忠. 甘肅科技. 2013(12)
[7]激光焊接技術(shù)綜述[J]. 鄭喜軍. 河南科技. 2013(07)
[8]焊接工藝參數(shù)對(duì)低碳鋼CO2激光深熔焊接氣孔形成的影響[J]. 陳高,高子英. 金屬學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]保護(hù)氣體對(duì)不銹鋼光纖激光焊接的影響[J]. 李耿,張林,高明,曾曉雁. 熱加工工藝. 2011(23)
[10]非熔透激光搭接焊薄鋼板的試驗(yàn)研究[J]. 陳根余,陳明,李時(shí)春,譚立鵬. 激光技術(shù). 2011(05)
博士論文
[1]鋁合金光纖激光及其復(fù)合焊接的等離子體行為與工藝研究[D]. 王軍.華中科技大學(xué) 2012
[2]軌道客車用SUS301L奧氏體不銹鋼激光疊焊技術(shù)研究[D]. 劉佳.長春理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中厚板304不銹鋼激光-MIG復(fù)合焊工藝研究[D]. 韓麗梅.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]301LN不銹鋼傾斜激光焊接微觀組織和力學(xué)性能研究[D]. 王夏莉.北京交通大學(xué) 2016
[3]全焊接板式換熱器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 何志偉.上海交通大學(xué) 2014
[4]SUS304奧氏體不銹鋼薄板高速激光焊接技術(shù)研究[D]. 謝模宇.華中科技大學(xué) 2014
[5]SUS304不銹鋼薄板激光焊接工藝及接頭性能研究[D]. 李慶.華中科技大學(xué) 2014
[6]T型結(jié)構(gòu)激光深熔焊接過程中小孔型氣孔形成機(jī)理研究[D]. 李希彬.上海交通大學(xué) 2014
[7]動(dòng)車組奧氏體不銹鋼激光焊接工藝及性能基礎(chǔ)研究[D]. 林基安.北京交通大學(xué) 2012
[8]SUS301L奧氏體不銹鋼激光焊接頭組織與力學(xué)性能的研究[D]. 陳慶雷.吉林大學(xué) 2012
[9]大功率盤形激光焊熔池圖像三維表面重構(gòu)及特征分析[D]. 楊永琛.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[10]殷鋼厚板材料激光焊接技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹波.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3653214
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